论文部分内容阅读
钢结构重量轻、地震作用小、延性好。钢结构框架是一种抗震性能很好的结构,在世界各国应用十分广泛。然而,在1994年发生在美国的Northridge地震和1995年发生在日本的阪神地震中,钢结构框架发生了严重的破坏,而且大多都是发生在节点处的脆性破坏。两次强烈地震反应了钢结构框架梁柱连接的性能有待进一步研究,也引起了全世界结构工程专家的广泛关注。对钢框架梁柱腹板螺栓连接的节点性能的研究,在理论研究和工程应用上都具有重要的意义。 本文在弹性力学和塑性力学的基础上,利用非线性有限单元法,建立了考虑几何非线性、材料非线性以及摩擦等参数的梁柱腹板螺栓连接的非线性有限元模型,模拟研究了钢框架梁柱腹板螺栓连接在单向荷载作用下的反应。将有限元分析结果与试验结果(美国所做)进行了对比,验证了分析的正确性。本文作者根据目前钢框架中最普遍的尺寸,在相关规程规定的基础上,自行设计了一个基本试件,并以此为参照,通过改变梁柱节点处的参数衍生出一系列试件。主要考虑了梁翼缘拼接板厚度、柱翼缘厚度、梁腹板拼接板厚度、螺栓预拉力、接触区的摩擦系数以及柱轴力大小等因素的影响。利用ANSYS软件进行模拟计算,得出一些结论。最后,针对这些结论提出了在梁柱腹板螺栓连接设计时的建议。本文所建立的有限元模型考虑问题全面、精度较高,它与所采用的有限元程序能够很好地模拟、研究在单向荷载作用下梁柱腹板螺栓连接的反应。为进一步研究钢框架梁柱腹板螺栓连接的节点性能打下了良好的基础。